[发明专利]一种深层页岩气提高微支撑系统充填效率的体积压裂方法

说明书

本发明公开了一种深层页岩气大幅度提高微支撑系统充填效率的体积压裂方法。包括：1)深层页岩关键参数评估2)地质工程综合甜点评价及段簇射孔位置确定3)裂缝参数系统的优化4)压裂施工参数的优化5)不同黏度滑溜水及滑溜水、二氧化碳泡沫压裂液及预处理酸液的配方优化6)射孔作业7)酸预处理作业8)超临界二氧化碳多尺度造缝施工9)低黏度滑溜水扩支缝微缝及造主缝施工10)采取超临界二氧化碳与滑溜水交替注入方式11)滑溜水与二氧化碳泡沫压裂液小粒径支撑剂注入施工12)顶替作业。本发明的方法可以最大限度地提高主裂缝净压力，扩展多尺度裂缝宽度，提高导流能力，从而达到提高深层页岩气压裂效果、增加产量的目的。

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，进一步地说，是涉及一种深层页岩气大幅度提高微支撑系统充填效率的体积压裂方法。

背景技术

目前，随着页岩气勘探开发进程的加深，大量深层页岩气越来越紧迫地摆到议事日程上，如中国石化的涪陵二期、永川-威远、丁山、南川区块及中石油的长宁-威远区块等，都大量分布埋深超过3500m甚至4000m的深层页岩气。

与中浅层页岩气相比，埋深的增加，导致以下地质特征及压裂难点：

(1)井筒摩阻增大，注入排量受限，造缝能力减弱；

(2)最小水平主应力增加，导致破裂压力及裂缝净压力都降低，裂缝复杂性因此降低。此外，导流能力低，递减快；

(3)两向水平应力差增加，裂缝转向难度大；

(4)随温度压力的增加，岩石的塑性特征增强，导致多尺度裂缝起裂与延伸困难，裂缝转向难度增大，支撑剂的嵌入加剧，都影响了裂缝复杂性及导流能力的提升。

有鉴于此，目前的深层页岩气压裂技术大多借鉴中浅层页岩气的成功经验及做法，如滑溜水与胶液混合压裂，单段簇射孔2-3簇，孔径9.5mm；注入排量12-16m³/min，单段液量1600-1800m3,其中滑溜水比例80-90％，黏度9-12mPa.s，胶液黏度30-40mPa.s，支撑剂量50-80m³，其中70-140目或80-120目占比10-20％，40-70目占比60-70％，剩余为30-50目支撑剂。

中国专利CN201710223171.4公开了一种页岩气水平井重复压裂工艺流程及设计方法，其包括重复压裂选区定井、重复压裂工程设计、重复压裂现场实施及重复压裂监测与压后评估。可以保证施工后合理准确的评估分析，同时还可以成功改善页岩气藏压裂增产作业效果，提高气井产能和采收率，进一步加快页岩气开采进程

中国专利CN201510622380.7公开了一种体积压裂缝网的形成方法，属于页岩气藏储层改造技术领域。所述方法包括：在预定页岩储层获取沿第一预定方向的水平应力与沿第二预定方向的水平应力之间的差值最大值；当差值最大值在预定页岩储层对应有第一极值位置和第二极值位置时，在垂直第一极值位置和第二极值位置之间的连线向外侧延伸的方向上各压裂形成第一裂缝和第二裂缝；在垂直第一极值位置和第二极值位置的连线方向上压裂形成第三裂缝。该发明根据沿第一预定方向和第二预定方向的水平应力之间的差值最大值，提出了三次应力“共振”和四次应力“共振”的压裂方法，从而能够适用于高应力差地层，该方法可用于现场压裂施工，具有较好的经济效益和应用前景。

中国专利CN201611016355.5公开了一种用于低渗油气藏的超临界二氧化碳压裂液体系，由基液、增粘剂体系与分散剂组成，其中，所述基液为超临界二氧化碳，所述增粘剂体系包含增粘剂与助溶剂，所述增粘剂为羟基脂肪酸，所述助溶剂为有机溶剂，所述分散剂为含氟表面活性剂。该发明的超临界态二氧化碳压裂液体系使用二氧化碳作为压裂介质，因而几乎保留了二氧化碳压裂技术的所有优点。适用于低渗油气藏压裂施工，有望起到良好的增产效果。该发明所涉及的超临界二氧化碳压裂液体系是一种二氧化碳基压裂液，是非水基压裂液，一方面，降低了对压裂施工过程中对水资源的依赖；另一方面，可以避免地层的水敏伤害。